[发明专利]一种城市车载综合地球物理探测系统及工作方法

权利要求书

1.一种城市车载综合地球物理探测系统，其特征是：包括第一车体和第二车体，以及搭载于第一车体上的发射子系统和搭载于第二车体上的观测子系统，其中：

所述发射子系统包括可任一或组合投入的雷达阵列式发射系统、雷达阵列式观测系统、电阻率探测系统和车载震源系统，所述雷达阵列式发射系统对不同方向、不同区域的地下目标体发射频率、探测深度、相位或/和分辨能力可调的电磁波，所述雷达阵列式观测系统接收电磁波探测数据；

所述电阻率探测系统通过电极阵列对不同方向、不同区域的地下目标体发射交变电流，记录当前电极的阵列形式、数目及其对应位置；

所述车载震源系统对不同方向、不同区域的地下目标体发射地震波，并记录激发地震波频谱和波形曲线；

所述观测子系统，记录地震波探测数据；

所述第一车体或第二车体上设置有处理器，所述处理器接收电磁波、交变电流或地震波探测数据，根据数据的类型和情况进行反演，得到成像结果。

2.如权利要求1所述的一种城市车载综合地球物理探测系统，其特征是：所述雷达阵列式发射系统，包括多个发射单元、选频控制模块、相位控制模块、记录存储模块和同步模块，所述选频控制模块通过控制发射单元的串并联组合实现不同主频电磁脉冲的输出，调整频率、改变探测深度与分辨能力，实现对地下目标体多尺度以及多深度探测；所述相位控制模块调整每个发射单元的相位，改变辐射方向，实现对不同方向、不同区域目标体的探测，记录存储模块记录发射单元的数据，并通过同步模块与观测子系统通讯。

3.如权利要求1所述的一种城市车载综合地球物理探测系统，其特征是：所述雷达阵列式观测系统，包括观测采集单元、观测控制模块、存储模块和通讯模块，所述观测控制模块通过控制观测采集单元，以形成与发射单元的阵列对应的接收阵列，所述存储模块存储采集到的观测数据，所述通讯模块记录收发距，实现收发的同步控制，与上位机通讯收发命令与数据。

4.如权利要求1所述的一种城市车载综合地球物理探测系统，其特征是：所述电阻率探测系统，包括：

探测模块，包括偶极子发射天线、选频控制模块、多个电极和电极转换模块，所述偶极子天线向地下发射交变电流，所述电极转换模块控制每个电极的接收或者发射；选频控制模块控制交变电流的发射频率，并将发射频率数据和指令数据向通信模块输出；

测量与定位模块，搭载倾斜摄影测量部件，对运载车辆定位，并记录第一车体的行进速度以及所经过的路线和沿途地形；

通信模块，被配置为提供上位机与探测模块，以及探测模块内部各模块的通讯与数据交互；

上位机，被配置为内置电子地图或网络地图，以实现城市地面测网的实时显示和探测系统实时位置的显示，存储并显示采集的视电阻率、当前探测电极的阵列形式、发射和接收电极的数目及其对应位置。

5.如权利要求1所述的一种城市车载综合地球物理探测系统，其特征是：所述电极为电容耦合式电极，其耦合电容值可调节，以保证偶极子发射天线和大地耦合；

所述探测模块还包括阻容调谐模块，根据所设置的交变电流频率配置协调所述电容耦合式电极的耦合电容。

6.如权利要求5所述的一种城市车载综合地球物理探测系统，其特征是：所述电极处于发射状态时，所述选频控制模块根据已设定好的交变电流频率向偶极子天线传输发射指令，同时将指令数据输入阻容调谐模块；阻容调谐模块根据得到的交变电流发射频率对电容耦合式电极进行调整，使其能够和偶极子天线以及地面进行耦合，进而向地面激起感应电流。

7.如权利要求5所述的一种城市车载综合地球物理探测系统，其特征是：所述电极处于接收状态时，所述选频控制模块依据已设定好的交变电流频率向阻容调谐模块传输数据，阻容调谐模块依据发射频率对电容耦合式电极进行配谐，确保和偶极子天线以及地面进行耦合，从而使得偶极子天线接收到来自发射电极的感应电流。